Дерево орех вырастает от 4 до 25 м. Оно имеет крупный ствол, покрытый серой корой. Обширная крона состоит из ветвей с очерёдной сложной листвой. Удлинённые крупные листья распускаются одновременно с цветами и опадают осенью. Цветки мелкие, зелёные, раздельнополые. Тычинки собираются в висячие серёжки, а пестичные цветки со сложным околоцветником, располагаются на верхушке однолетних веток по одному или небольшими группами. Грецкий орех – ветроопыляемое растение. Его плоды – большие костянки, покрытые толстой кожисто-волокнистой кожурой – околоплодником, имеют овальную косточку с несколькими перегородками. Созревая, околоплодник темнеет, высыхает и трескается. Косточка отделяясь, падает на землю и при падении не лопается. Внутри деревянистой кожуры заключается маслянистое питательное ядро.